Biologically inspired designing and manufacturing of elements with special functional demands - selected examples from automotive and aircraft industry

• Autorzy: Ruszaj A. , Grzesik W.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amst-2017-0007

Warianty tytułu

PL

Inspirowane biologicznie projektowanie i wytwarzanie elementów o specjalnych właściwościach mechanicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a comprehensive literature survey of the potential applications of bionic achievements related to both design and manufacturing of machine elements with required functional properties. The motivation is that any machine tool or manufacturing process designed even by experienced engineers are not as excellent as the functional behaviour of plants, animals or processes occurring in natural surroundings, i.e, which have been created by nature in the evolution process. Special attention is paid to producing lightweight parts for machine tools and aerospace and automotive applications. The main aspects of design methodology, mathematical modelling, experimental testing and manufacturing are taken into account.

PL

W pracy przedstawiono analizę danych literaturowych kierunkowaną na ocenę możliwości zastosowania osiągnięć bioniki w projektowaniu i wytwarzaniu elementów maszyn o specjalnych właściwościach. Motywacją prowadzenia analizy jest przyjęcie założenia, że zarówno konstrukcja maszyny oraz procesu wytwarzania zaprojektowane nawet przez doświadczonych inżynierów nie są doskonałym w porównaniu do wytworzonych przez naturę. Dotyczy to roślin, zwierząt i procesów występujących w środowisku naturalnym podczas jego ewolucji. Uwagę szczególnie zwrócono na projektowanie lekkich elementów dla przemysłu obrabiarkowego oraz dla lotnictwa i motoryzacji. Przedstawiono również podstawowe zagadnienia metodyki projektowania, modelowania matematycznego, badań doświadczalnych oraz procesów wytwarzania.

Słowa kluczowe

EN

bionics; bionic design; manufacturing

PL

bionika; bioniczne projektowanie; procesy wytwarzania

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 41, nr 2
• Strony: 5--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Ruszaj A.

• State University of Applied Sciences in Nowy Sącz, Technical Institute, St. Zamenhofa 1a, 33-300 Nowy Sącz, Tel: [phone]

autor

Grzesik W.

• Opole University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, 5th Mikołajczyka Str., 45-271 Opole

Bibliografia

• [1] L.H. SHU, K. UEDA, I. CHIU, H. CHEONG: Biologically inspired design. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 60(2011)1, 673-693.
• [2] W. LOTHAR, R. ISENMANN, M.G. MOEHRLE: Bionic in patents – semanticbased analysis for the exploitation of bionic principles in patents. Procedia Engineering, (2011)9, 620-632.
• [3] E. LURIIE-LUKE: Product and technology innovation. What can biomimicry inspire. Biotechnology Advances, 32(2014), 1494-1505.
• [4] A.K. GOEL: Biologically inspired design: a new paradigm for Al research on computational sustainability?, Computational Sustainability. Proc. of the 2015 AAAI Workshop, 49-53.
• [5] L. ZHAO, J. MA, T. WANG, D. XING: Lightweight design of mechanical structures based on structural bionic methodology. Journal of Bionic Methodology, (2010)7, 224-231.
• [6] K.E. OCZOŚ, A. KAWALEC: Kształtowanie metali lekkich. PWN, Warszawa 2012.
• [7] A. RUSZAJ: Bionic impact on industrial production development. Advances in Manufacturing Science and Technology, 39(2015)4, 5-22.
• [8] A. RUSZAJ: Bioinspiracje w projektowaniu konstrukcji lekkich. Mechanik, 89(2016)2, 88-92.
• [9] L. ZHAO, J. MA, W.H. CHEN, H. GUO: Lightweight design and verification of gantry machining center crossbeam based on structural bionic. Journal of Bionic Engineering, (2011)8, 201-206.
• [10] C. EMMELMANN, P. SANDE, J. KRANZ, E. WYCISK: Laser additive manufacturing and bionics: redefining lightweight design. Physics Procedia, (2011)12, 364-368.
• [11] J. PEROŃCZYK: Effect of granularity of reinforced particles Al2O3 on EDM process of aluminium matrix composites. Journal of Machine Engineering, 12(2012)2, 67-76.
• [12] D. WYSZYŃSKI, S. SKOCZYPIEC, K. FURYK: Mathematical modelling of the laser machining process of sapphire crystal Al2O3. Journal of Machine Engineering, 12(2012), 20-28.
• [13] www.nanoscribe.de.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).